9.8 Ведение поезда с применением электрического торможения
Общие рекомендации по применению электрического торможения. Все современные грузовые отечественные электровозы, кроме ВЛ80К и ВЛ60К, оборудованы системой электрического торможения, что обеспечивает большую гибкость управления поездами на спусках, облегчает труд машинистов, снижает износ бандажей колес электровозов, тормозных колодок вагонов и электровозов, а при применении рекуперативного торможения дает экономию электроэнергии, на отдельных горных участках до 10—15 %; повышение напряжения в сети приводит к росту скорости движения поездов. Уменьшение нагрева тормозных колодок и бандажей, а также наличие резервного тормоза повышают безопасность движения. Электрическое торможение электровоза позволяет вести поезд по спуску более равномерно и с большей скоростью. При использовании пневматических тормозов на спусках скорость поезда сильно изменяется (например, от 30—40 км/ч в момент отпуска тормозов до 70—80 км/ч при начале повторного торможения). Снижение скорости до 30—40 км/ч и ниже в большинстве случаев вызвано тем, что перед повторным торможением приходится выжидать некоторое время, пока полностью зарядятся автотормоза, а за это время скорость поезда резко возрастает.
Правильно применяя электрическое торможение, можно весь спуск пройти с весьма незначительными колебаниями скорости (в пределах 60—70 км/ч), имея в резерве заряженные автотормоза состава. Техническая скорость при этом значительно повышается (на 15—20%). В главе I было указано, что тормозная сила, создаваемая электровозом при электрическом торможении, сравнительно невелика (40—50 тс), однако в большинстве случаев ее вполне достаточно для поддержания равномерной скорости движения поезда на спусках. Одновременно применять электрическое торможение электровоза и пневматические тормоза состава приходится лишь на очень крутых спусках при больших массах поездов.
Электрическое торможение нельзя применять при наличии записи в Журнале технического состояния электровоза «Реостатное торможение не работает». На любой позиции контроллера; на электровозах ВЛ80Т и ВЛ80С постановкой тормозной рукоятки контроллера в положение П следует убедиться в правильности сбора цепей, о чем сигнализирует погасание лампы ТД на табло.
При движении с поездом, прежде чем собирать цепи электрического торможения, машинист учитывает также следующее: какова загрузка вагонов в головной части состава (порожние вагоны, платформы ограничивают возможность сильного торможения в кривых участках), рекомендуется учитывать и положение поездов на участке.
Если в Журнале технического состояния электровоза была сделана запись, указывающая на единичный случай срыва электрического торможения, это еще не свидетельствует о неполадках в цепях или о плохом состоянии двигателей. В отдельных случаях срыв может произойти вследствие ошибочных действий машиниста. Все же если такая запись была сделана, то сбор цепей электрического торможения выполняют очень внимательно при полностью заряженных автотормозах; первый раз электрическое торможение по возможности включают на участке с однородным спуском, чтобы не было лишних факторов, отвлекающих машиниста. В начальный момент сбора цепей торможения скорость не должна превышать 55—60 км/ч, чтобы в случае срыва торможения можно было привести в действие автотормоза и не дать скорости возрасти сверх допустимой. Вообще скорость следования с применением электрического торможения должна быть ниже предельно установленной по автотормозам на 4—5 км/ч, с тем чтобы при срыве этого вида торможения своевременным применением автотормозов не допустить превышения допустимой скорости.
Реостатное торможение. Применение реостатного торможения. На электровозах ВЛ80Т и ВЛ80С режим реостатного торможения почти полностью автоматизирован. В отличие от рекуперативного реостатное торможение позволяет снижать скорость движения поезда до остановки, что объясняется отсутствием электрической связи якорей двигателей (в данном случае работающими генераторами) с контактной сетью. Наибольшая допустимая скорость соответствует конструкционной скорости этих электровозов. Реостатное торможение может быть осуществлено и на двух восьмиосных электровозах ВЛ80С, соединенных по системе многих единиц; при объединении трех секций этого электровоза третья секция в создании тормозного режима не участвует, но управление этим режимом из ее кабины предусмотрено.
Режим электрического торможения допустим только при исправном состоянии всех электрических машин, выпрямительных установок, аппаратов защиты.
Режимы реостатного торможения. Схема электровоза предусматривает режимы подтормаживания, поддержания постоянной скорости движения на спуске и остановочного торможения. Наибольших тормозной эффект достигается в широком диапазоне скоростей (20—65 км/ч) и составляет 35—45 тс (т. е. около 5 тс на ось).
Применение реостатного торможения ограничено как током обмоток полюсов двигателей (током возбуждения) — 1100 А до 20 мин, так и током якорей — 830 А. На охлаждение тормозных резисторов R11—R14 (рис. 42) требуется расход воздуха не менее 206 м3/мин. После прекращения торможения необходимо продолжать принудительное охлаждение, особенно на ВЛ80Т, не менее 2 мин.
Рис. 42. Упрощенная схема силовых цепей электровоза ВЛ80т в режиме реостатного торможения:
3 — тяговый трансформатор; 46, 47, 51—54 — контакторы; 49,50 — тормозные переключатели; ВУВ1, ВУВ2— выпрямительные установки цепи возбуждения; R11—R14 — резисторы тормозные; ТГ II, ТГ III — тахогенераторы; РПІ—РПІV — реле перегрузки якорей; РТВ1, РТВ2—реле перегрузки (токовые) цепи возбуждения; ТПТВ — трансформатор постоянного тока в цепи возбуждения; ГПI—ГПVIII — обмотки главных полюсов тяговых двигателей; I—IV — якоря тяговых двигателей; А — амперметр; V— вольтметр
Сбор цепей. Для перехода в режим электрического торможения надо проверить включение тумблера ВАЗ — Цепи торможения на блоке автоматов, главную рукоятку контроллера установить в положение 0, реверсивную оставить в положении Вперед-ПП, тормозную поставить в подготовительное положение П.
В электрических цепях произойдет ряд переключений, в результате чего якоря тяговых двигателей будут подключены (рис. 42) каждый к своему тормозному (нагрузочному) резистору; обмотки главных полюсов всех восьми тяговых двигателей обеих секций электровоза контактами тормозных переключателей 49 и 50 соединяются последовательно. Источником тока для питания обмоток полюсов (т. е. возбуждения тяговых двигателей) служат секции 02—8; 8—7 вторичной обмотки тягового трансформатора 1-й секции электровоза; вывод 8 является нулевой точкой схемы выпрямления. В плечи схемы включены две выпрямительные установки возбуждения. Одна из них установлена в 1-й секции (ВУВ1), другая — во 2-й (ВУВ2).
Сбор силовой цепи заканчивается включением тормозных контакторов 46, 47 и линейных контакторов 51—54 в цепи якорей, о чем сигнализирует погасание лампы ТД. В процессе сбора цепей кратковременно должны загораться лампы ППВ на пульте, сигнализируя о повороте заслонок (шиберов) в системе вентиляции выпрямительных установок и блока тормозных резисторов. Кроме того, происходит отключение магистрали тормозных цилиндров от воздухораспределителя, что предотвращает одновременное действие электрического и пневматического тормозов.
Регулирование тормозной силы электровоза. После погасания ламп ТД и ППВ на 2—3 с переводят рукоятку в положение ПТ (подготовительное торможение); появление тока якоря и показания вольтметра указывают на начало торможения; тормозная сила электровоза составит 10—12 тс, что обеспечивает предварительное плавное сжатие головной части состава.
Переводом тормозной рукоятки КМЭ в положение Торможение обеспечивается включение блока автоматики и начало эффективного торможения поезда; в зависимости от его массы и крутизны спуска рукоятку задатчика тормозной силы (ЗТС) устанавливают в одно из 12 положений; тормозное усилие зависит от выбранного положения этой рукоятки и скорости движения в пределах 15—50 тс. Скорость движения выбирается машинистом исходя из обычных условий движения (нет ли ограничений по состоянию пути, по тормозным средствам состава), но должна быть на 5—7 км/ч ниже разрешенной, с тем чтобы при возможном срыве электрического торможения за время включения автотормозов состава скорость поезда не превысила допустимую.
Для получения такой скорости машинист начинает переводить тормозную рукоятку, минуя зону фиксированного положения, в зону нефиксированную, наблюдая за указателем скорости, пока показание на нем не совпадет с избранным значением скорости движения.
При плохих условиях сцепления ЗТС не следует ставить на высшие (8—12-ю) позиции; в этих условиях, а также и в случае хорошего сцепления колес с рельсами, но при больших заданных тормозных усилиях должна быть включена импульсная подача песка под колеса. Достижение выбранной скорости и дальнейшее ее поддержание постоянной будет происходить без вмешательства машиниста, и только если ток якорей двигателей начнет превышать 850 А, следует либо уменьшить тормозную силу электровоза переводом рукоятки ЗТС в сторону меньших тормозных сил, либо применить тормоза состава, не разбирая цепи электрического торможения. Как рассматривалось выше, при переходе на спуск большей крутизны торможение усиливают, на спуск меньшей крутизны — ослабляют.
В случае применения вспомогательного локомотивного тормоза электрическое торможение сохраняется, если давление в тормозных цилиндрах не превысит 0,13—0,16 МПа; при большем давлении электрическое торможение прекращается во избежание заклинивания (юза) колесных пар.
Для остановки поезда на площадке или небольшом уклоне с помощью реостатного торможения тормозную рукоятку следует установить в крайнее положение, при котором стрелка указателя скорости установится на нуль; сила торможения соответствует положению ЗТС.
Во всех случаях срыва электрического торможения (исчезает ток якорей, загораются лампы ГВ, ТД и др.), а также при переводе рукоятки крана машиниста в положение экстренного торможения или в случае срыва стоп-крана в составе, т. е. при давлении в магистрали поезда ниже 0,28—0,29 МПа, электрическое торможение электровоза автоматически замещается пневматическим.
Возникшее внезапно экстренное торможение, сопровождаемое звуковым сигналом, требует от машиниста немедленного перевода ручки крана машиниста в VI положение; на участках со спусками крутизной 17 %о и более для сохранения электрического торможения заранее шунтируют контакты КЭБ на тормозной магистрали.
Рукоятку крана усл. № 254 в этом случае переводят в I положение во избежание наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом; по мере снижения тока якорей тяговых двигателей близко к нулевому электрическое торможение выключают и приводят в действие локомотивный тормоз; когда необходимость в электрическом торможении отпадает, тормозную рукоятку переводят в нулевое положение, а затем главную — на любую рабочую позицию (кроме 0 и БВ). В процессе переключения цепей происходит кратковременное загорание лампы ППВ, что указывает на переход переключателя БП в положение, соответствующее режиму «Тяга», после этого контроллер выключают.